专利名称：一种应用于液相色谱仪的循环筛选色谱装置及方法
技术领域：
本发明涉及色谱仪领域，具体为一种应用于液相色谱仪的循环筛选色谱装置及方法。
背景技术：
高效液相色谱法适于分析高沸点不易挥发的、受热不稳定易分解的、分子量大、不同极性的有机化合物；生物活性物质和多种天然产物；合成的和天然的高分子化合物等。 它们涉及石油化工产品、食品、合成药物、生物化工产品及环境污染物等，约占全部有机化合物的80%。在色谱法中，分离度又称作分辨率，是把色谱柱效率和溶剂效率结合在一起的参数，是表示色谱柱在一定的色谱条件下对混合物综合分离能力的指标。常见的高效液相色谱仪每次进样后，样品只能从液相色谱柱经过一次，也就值只能对样品中的不同组分进行一次分离。如果在确定的已有色谱条件下，样品中的目标物质与某些杂质的保留时间非常接近，色谱峰重叠，无法准确分析出目标物质的含量，如分离同分异构体或分子结构极为相似的同系物，这就需要增加系统的分离度。分离度取决于色谱柱效率和溶剂效率，提升容积效率的方法是配备梯度洗脱功能的仪器，方便的改变流动相的组成，而目前配备梯度洗脱功能的高效液相色谱仪是标准配置，不能再做什么有效提高。色谱柱效率提高最主要的方法是增加色谱柱固定相的有效长度，常规的方法是增加色谱柱的长度或色谱柱串联使用，这虽然可以提高分离度，但这种方法所能增加的分离度是有限的。因为过长的柱子会导致柱压力的增加，过高的柱压会产生一系列问题，如液体泵的最高压力的限制和色谱柱填料颗粒耐压能力的限制等。此外，色谱柱填料昂贵、过长的色谱柱放置空间受限等因素也使得这种方法很难操作。
发明内容
本发明的目的是提供一种应用于液相色谱仪的循环筛选色谱装置及方法，以解决由于样品中的目标物质与某些杂质的保留时间非常接近，色谱峰重叠，现有技术液相色谱仪器无法准确分析出目标物质含量的问题。为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案为
一种应用于液相色谱仪的循环筛选色谱装置，其特征在于包括有稳压混合器、进样器、液相色谱仪的色谱柱，所述稳压混合器一个输入端作为流动相入口输入样品，稳压混合器输出端通过高压泵与所述进样器输入端连接，所述进样器输出端通过管路与色谱柱输入端连接，还包括检测器、三通的循环筛选阀、循环色谱工作站，所述色谱柱输出端通过管路与检测器液路输入端连接，所述检测器液路输出端通过管路与循环筛选阀输入端连接，所述循环筛选阀一个输出端上安装有阻尼管，所述阻尼管伸入废液瓶中，所述循环筛选阀另一个输出端通过循环阻尼管与稳压混合器另一个输入端连接，所述循环色谱工作站通过数据传输线与检测器数据输出端连接，循环色谱工作站还通过电缆与所述循环筛选阀控制端连接。 所述的一种应用于液相色谱仪的循环筛选色谱装置，其特征在于所述高压泵为双柱塞高压恒流泵。所述的一种应用于液相色谱仪的循环筛选色谱装置，其特征在于所述检测器为紫外分光检测器，或者是荧光检测器，或者是二极管阵列检测器。所述的一种应用于液相色谱仪的循环筛选色谱装置，其特征在于所述循环筛选阀的两个输出端在循环色谱工作站控制下进行切换。所述的一种应用于液相色谱仪的循环筛选色谱装置，其特征在于所述稳压混合器作为流动相入口的输入端通过梯度混合器从流动相储液瓶中输入样品。所述的一种应用于液相色谱仪的循环筛选色谱装置，其特征在于所述稳压混合器通过循环阻尼管返回样品的流量和压力，自动调节稳压混合器作为流动相入口的输入端的流量，使得稳压混合器的输出端是恒定流量输出，并确保返回至稳压混合器的样品不会流向流动相储液瓶。所述的一种应用于液相色谱仪的循环筛选色谱装置，其特征在于所述循环阻尼管连接循环筛选阀和稳压混合器，当样品流过循环阻尼管时所述循环阻尼管提供系统平稳运行所需的背压。一种应用于液相色谱仪的循环筛选色谱方法，其特征在于样品依次经过稳压混合器、高压泵、进样器后第一次进样至液相色谱仪的色谱柱，通过色谱柱对样品中的目标物质、最容易与目标物质分离的杂质进行分离，通过检测器在线监控并将数据输出至循环色谱工作站，并通过循环色谱工作站实时控制循环筛选阀，使得最容易分离的杂质从阻尼管排出至废液瓶中；样品中剩余的目标物质、与目标物质分离度较低的杂质通过循环阻尼管返回到所述稳压混合器，在高压泵的驱动下经过进样器进入至色谱柱，再次通过色谱柱对样品中目标物质、与目标物质分离度较低的杂质进行进一步分离；循环色谱工作站接收检测器在线监控的数据并判断是否达到要求的分离度，如达到要求的分离度则得到纯度符合要求的目标物质，如没有达到则重复上述过程进行循环筛选，直到达到要求的分离度，得到纯度符合要求的目标物质。本发明装置开启至平衡后，样品从进样器进样，经过液相色谱仪的色谱柱分离后， 样品内的各种物质会发生分离后进入检测器，检测器将实时的检测数据上传至循环色谱工作站记录并按用户的程序自动分析。对于与目标物质分离度较好的杂质，当其流经循环筛选阀时，循环色谱工作站控制循环筛选阀切换到安装有阻尼管的输出端，进而流入废液瓶。 对于与目标物质分离度较差、发生了色谱峰重叠的杂质，当其流经循环筛选阀时，循环色谱工作站控制循环筛选阀切换到安装有循环阻尼管的输出端，通过循环阻尼管流入稳压混合器，在高压泵的驱动下，循环回流的样品以同样的色谱条件再次通过色谱柱，使得目标物质与分离度较低的杂质再进一步分离，通过检测器实时检测，并记录数据分析目标物质的分离度，达不到要求的再多次进行循环筛选，直至达到要求。在有多种分离度较低杂质时，每分离出一种杂质可在其流经循环筛选阀时，通过循环色谱工作站控制循环筛选阀切换到安装有阻尼管的输出端，将其排出循环流路。阻尼管和循环阻尼管要求产生背压基本相同，防止在循环筛选阀切换时，压力陡降，在检测器中产生气泡，造成工作站误判。
本发明的优点本发明使得在普通用户现有高效液相色谱仪基础上，不增加色谱柱物理长度的情况下，增加了色谱柱固定相的有效长度，可以实现分离度的有效提高。同时在多次循环的过程中，流动相也在多次循环洗脱，大大减少了流动相的用量，大幅度降低了实验成本和后期环境保护的成本。
图1为本发明装置原理示意图。
具体实施例方式如图1所示。一种应用于液相色谱仪的循环筛选色谱装置，包括有稳压混合器、进样器、液相色谱仪的色谱柱，稳压混合器一个输入端作为流动相入口输入样品，稳压混合器输出端通过高压泵与进样器输入端连接，进样器输出端通过管路与色谱柱输入端连接，还包括检测器、三通的循环筛选阀、循环色谱工作站，色谱柱输出端通过管路与检测器液路输入端连接，检测器液路输出端通过管路与循环筛选阀输入端连接，循环筛选阀一个输出端上安装有阻尼管，阻尼管伸入废液瓶中，循环筛选阀另一个输出端通过循环阻尼管与稳压混合器另一个输入端连接，循环色谱工作站通过数据传输线与检测器数据输出端连接，循环色谱工作站还通过电缆与循环筛选阀控制端连接。高压泵为双柱塞高压恒流泵。述检测器为紫外分光检测器，或者是荧光检测器，或者是二极管阵列检测器。循环筛选阀的两个输出端在循环色谱工作站控制下进行切换。稳压混合器作为流动相入口的输入端通过梯度混合器从流动相储液瓶中输入样品。稳压混合器通过循环阻尼管返回样品的流量和压力，自动调节稳压混合器作为流动相入口的输入端的流量，使得稳压混合器的输出端是恒定流量输出，并确保返回至稳压混合器的样品不会流向流动相储液瓶。循环阻尼管连接循环筛选阀和稳压混合器，当样品流过循环阻尼管时循环阻尼管提供系统平稳运行所需的背压。本发明装置由稳压混合器、高压泵、进样器、液相色谱仪的色谱柱、检测器、循环筛选阀、阻尼管、循环阻尼管、循环色谱工作站组成。其中循环筛选阀输入端通过外径1/16 英寸、内径1/100英寸的不锈钢管与检测器的液路输出端相连，循环筛选阀两个输出端分别于循环阻尼管和系统输出管相连；稳压混合器一个输入端分别于流动相和循环阻尼管相连；循环筛选阀的控制端通过专用电缆与循环色谱工作站相连。循环筛选阀有两个输出端， 并可在循环色谱工作站控制下，自动切换。稳压混合器的可以根据循环阻尼管返回液体的流量和压力，自动调节流动相入口的流量，使得稳压混合器的输出端是恒定流量输出。循环阻尼管两端分别连接至循环筛选阀和稳压混合器，当液体流过时该阻尼管提供系统平稳运行所需的背压。一种应用于液相色谱仪的循环筛选色谱方法，样品依次经过稳压混合器、高压泵、 进样器后第一次进样至液相色谱仪的色谱柱，通过色谱柱对样品中的目标物质、最容易与目标物质分离的杂质进行分离，通过检测器在线监控并将数据输出至循环色谱工作站，并通过循环色谱工作站实时控制循环筛选阀，使得最容易分离的杂质从阻尼管排出至废液瓶中；样品中剩余的目标物质、与目标物质分离度较低的杂质通过循环阻尼管返回到所述稳压混合器，在 高压泵的驱动下经过进样器进入至色谱柱，再次通过色谱柱对样品中目标物质、与目标物质分离度较低的杂质进行进一步分离；循环色谱工作站接收检测器在线监控的数据并判断是否达到要求的分离度，如达到要求的分离度则得到纯度符合要求的目标物质，如没有达到则重复上述过程进行循环筛选，直到达到要求的分离度，得到纯度符合要求的目标物质。
权利要求
1.一种应用于液相色谱仪的循环筛选色谱装置，其特征在于包括有稳压混合器、进样器、液相色谱仪的色谱柱，所述稳压混合器一个输入端作为流动相入口输入样品，稳压混合器输出端通过高压泵与所述进样器输入端连接，所述进样器输出端通过管路与色谱柱输入端连接，还包括检测器、三通的循环筛选阀、循环色谱工作站，所述色谱柱输出端通过管路与检测器液路输入端连接，所述检测器液路输出端通过管路与循环筛选阀输入端连接， 所述循环筛选阀一个输出端上安装有阻尼管，所述阻尼管伸入废液瓶中，所述循环筛选阀另一个输出端通过循环阻尼管与稳压混合器另一个输入端连接，所述循环色谱工作站通过数据传输线与检测器数据输出端连接，循环色谱工作站还通过电缆与所述循环筛选阀控制端连接。
2.根据权利要求1所述的一种应用于液相色谱仪的循环筛选色谱装置，其特征在于 所述高压泵为双柱塞高压恒流泵。
3.根据权利要求1所述的一种应用于液相色谱仪的循环筛选色谱装置，其特征在于 所述检测器为紫外分光检测器，或者是荧光检测器，或者是二极管阵列检测器。
4.根据权利要求1所述的一种应用于液相色谱仪的循环筛选色谱装置，其特征在于 所述循环筛选阀的两个输出端在循环色谱工作站控制下进行切换。
5.根据权利要求1所述的一种应用于液相色谱仪的循环筛选色谱装置，其特征在于 所述稳压混合器作为流动相入口的输入端通过梯度混合器从流动相储液瓶中输入样品。
6.根据权利要求1所述的一种应用于液相色谱仪的循环筛选色谱装置，其特征在于 所述稳压混合器通过循环阻尼管返回样品的流量和压力，自动调节稳压混合器作为流动相入口的输入端的流量，使得稳压混合器的输出端是恒定流量输出，并确保返回至稳压混合器的样品不会流向流动相储液瓶。
7.根据权利要求1所述的一种应用于液相色谱仪的循环筛选色谱装置，其特征在于 所述循环阻尼管连接循环筛选阀和稳压混合器，当样品流过循环阻尼管时所述循环阻尼管提供系统平稳运行所需的背压。
8.一种应用于液相色谱仪的循环筛选色谱方法，其特征在于样品依次经过稳压混合器、高压泵、进样器后第一次进样至液相色谱仪的色谱柱，通过色谱柱对样品中的目标物质、最容易与目标物质分离的杂质进行分离，通过检测器在线监控并将数据输出至循环色谱工作站，并通过循环色谱工作站实时控制循环筛选阀，使得最容易分离的杂质从阻尼管排出至废液瓶中；样品中剩余的目标物质、与目标物质分离度较低的杂质通过循环阻尼管返回到所述稳压混合器，在高压泵的驱动下经过进样器进入至色谱柱，再次通过色谱柱对样品中目标物质、与目标物质分离度较低的杂质进行进一步分离；循环色谱工作站接收检测器在线监控的数据并判断是否达到要求的分离度，如达到要求的分离度则得到纯度符合要求的目标物质，如没有达到则重复上述过程进行循环筛选，直到达到要求的分离度，得到纯度符合要求的目标物质。
全文摘要
本发明公开了一种应用于液相色谱仪的循环筛选色谱装置，装置包括有稳压混合器、进样器、液相色谱仪的色谱柱、高压泵、检测器、三通的循环筛选阀、循环色谱工作站。本发明方法针对分离度较差的样品，采用多次循环筛选的方式，提高系统的总体分离度，使得系统对准确分析分离度较差的物质的含量成为可能。
文档编号G01N30/06GK102221584SQ20111007792
公开日2011年10月19日 申请日期2011年3月30日 优先权日2011年3月30日
发明者尹杨青 申请人:安徽皖仪科技股份有限公司